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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassensor und eine Gassensoreinheit. Die vorliegende Erfindung betrifft genauer gesagt einen Gassensor und eine Gassensoreinheit zum Detektieren der Konzentration eines spezifischen Gases in einer gemessenen Atmosphäre, wie einen Sauerstoff-Sensor, einen Kohlenwasserstoff-Sensor, einen Stickstoffoxid-Sensor usw.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Patentdokument 1 offenbart einen herkömmlichen Gassensor. Dieser Gassensor umfasst eine Mehrzahl an Elementen, wie ein Detektionselement, welches an einem Vorderende einen Detektionsbereich aufweist, der die Konzentration eines spezifischen Gases in einer gemessenen Atmosphäre detektiert, eine Metallhülse zum Haltern des Detektionselements, um den Detektionsbereich der gemessenen Atmosphäre auszusetzen, einen rohrförmigen äußeren Tubus, welcher an der Metallhülse angebracht ist, um ein Hinterende des Detektionselements zu bedecken, und ein Dichtelement, welches innerhalb des äußeren Tubus enthalten ist und ein Durchgangsloch und Leitungsdrahteinführlöcher aufweist. Leitungsdrähte sind in die Leitungsdrahteinführlöcher eingeführt, um das Detektionselement und ein externes Gerät elektrisch zu verbinden. Das Durchgangsloch durchsetzt den äußeren Tubus von der Innenseite zur Außenseite hin.
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Die Patentdokument 2 offenbart zusätzlich auch eine Gassensoreinheit des Standes der Technik. Diese Gassensoreinheit umfasst ein Detektionselement, welches an einem Vorderende einen Detektionsbereich zum Detektieren der Konzentration eines spezifischen Gases in einer gemessenen Atmosphäre aufweist, und einen Gassensor, welcher Sensoranschlüsse aufweist, die mit dem Detektionsbereich elektrisch verbunden sind, um ein durch das Detektionselement ausgegebenes Signal zu senden. Die Gassensoreinheit weist zusätzlich auch einen Sensoraufsatz auf, welcher mit dem Gassensor verbunden ist, um die ausgegebenen Signale von dem Gassensor an ein externes Gerät zu übertragen. Dieser Sensoraufsatz weist Aufsatzanschlüsse, welche mit den Sensoranschlüssen elektrisch verbunden sind, und ein Umhüllungselement auf, welches die Aufsatzanschlüsse umgibt, um einen Innenraum zwischen dem Gassensor und dem Umhüllungselement zu bilden. Der Sensoraufsatz umfasst auch ein Durchgangsloch, welches den Innenraum mit der Außenatmosphäre in Verbindung treten lasst.
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Solch ein Gassensor oder eine Gassensoreinheit ist innerhalb einer Ansaugleitung oder in einem Abgassammler eines Motors angeordnet und der zu messenden Atmosphäre ausgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Gassensor oder die Gassensoreinheit der Außenseite ausgesetzt und demzufolge kann durch ein Auto verspritztes Wasser mit dem Äußeren des Gassensors oder der Gassensoreinheit in Kontakt kommen. Daraus ergibt sich, dass das Wasser in das Innere des Gassensors mittels des Durchgangsloches eintreten kann. Auf der anderen Seite kann ein Filter zum Blockieren des Durchgangsloches bereitgestellt sein, wie in Patentdokument 1 oder Patentdokument 2 offenbart ist. Dieser Filter ist dazu konfiguriert, für Wasser den Durchtritt durch das Durchgangsloch zu versperren. Zusätzlich dazu weist der Filter Luftdurchlässigkeit auf. Er kann demzufolge den Eintritt von Wasser in das Innere des Gassensors unterdrücken und gleichzeitig ein Referenzgas (atmosphärisches Gas) in den Gassensor einführen.
- Patentdokument 1: JP-H09-54063-A
- Patentdokument 2: JP-2006-162597-A
- Patentdokument 3: JP-2008-111820-A
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3. Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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In dem Falle des in Patentdokument 1 offenbarten Gassensors oder der in Patentdokument 2 offenbarten Gassensoreinheit wird ein stabförmiger Filter direkt in das Dichtelement oder den Sensoraufsatz eingeführt. Um den Filter unter Verwendung des Dichtelements oder des Sensoraufsatzes zu haltern, ist es konsequenterweise notwendig, entweder den Filter in das Dichtelement oder den Sensoraufsatz zu drücken, oder den Filter unter Verwendung der Elastizität des Dichtelements oder des Sensoraufsatzes an der Stelle zu haltern. Daraus ergibt sich, dass die Verformung, welche durch das Drücken und elastische Haltern hervorgerufen wird, die Luftdurchlässigkeit reduzieren und sich negativ auf die Effektivität des Gassensors auswirken kann.
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In Abwechslung dazu offenbart die Patentdokument 3 einen Gassensor, welcher einen blattförmigen Filter aufweist, um das Durchgangsloch in dem Dichtelement zu versperren, wobei ein Hinterende des Dichtelements und ein äußerer Umfang des Filters entlang einer Umlaufsrichtung direkt miteinander verschmolzen sind. Auf diese Art ist es möglich, genügend Luftdurchlässigkeit des Filters aufrechtzuerhalten, da kein Drücken oder elastisches Deformieren vorausgesetzt ist. Wenn jedoch das Dichtelement durch von einem Abgassammler erzeugte Wärme deformiert wird, kann der Filter der Deformation des Dichtelements nicht folgen und reißt dadurch und wird von dem Dichtelement abgelöst. Sogar wenn der Filter der Deformation des Dichtelements folgen könnte, dann besteht auch ein Problem darin, dass sich der Filter ausdehnt und zusammenzieht, um dadurch die Luftdurchlässigkeit des Filters zu reduzieren.
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Die Druckschrift
DE 600 28 328 T2 offenbart einen Gassensor mit einem Detektionselement, einer dieses umgebenden Metallhülse, einem an jener befestigten äußeren Tubus, einem Dichtelement mit einem Durchgangsloch, einem darin gehalterten rohrförmigen Halterungselement mit einem Ventilationsloch, und einem jenes bedeckenden Filter, welcher an das Halterungselement angefügt ist und den Durchtritt von Wasser blockieren soll, jedoch Gas-durchlässig ist.
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Die Druckschrift
DE 10 2005 054 408 A1 offenbart eine Gassensoreinheit mit einer gaserfassenden Komponente und einer Sensorkappe mit einer Kapselungskomponente, die eine Filterkomponente aus einem zylindrischen Mittenbereich und einem diesen ringförmig umgebenden Außenumfangsbereich aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es deswegen ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Gassensor und eine Gassensoreinheit bereitzustellen, welche dazu in der Lage sind, eine Änderung in der Luftdurchlässigkeit eines Filters zu unterdrücken, wobei der Filter durch ein Dichtelement oder ein Umhüllungselement unterstützt wird. Das oben genannte Ziel wurde gemäß der illustrativen Aspekte der vorliegenden Erfindung erreicht, wie nachstehend ausgeführt wird.
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Entsprechend einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Gassensor bereit, umfassend: ein Detektionselement, welches sich in einer Axialrichtung erstreckt, wobei das Detektionselement einen Detektionsbereich aufweist, welcher eine Konzentration eines spezifischen Gases in einer gemessenen Atmosphäre detektiert, wobei der Detektionsbereich in einer Vorderendseite des Detektionselements angeordnet ist; eine Metallhülse, welche das Detektionselement umgibt, um den Detektionsbereich der gemessenen Atmosphäre aus zu setzen; ein äußerer Tubus, welcher an der Metallhülse angebracht ist, um eine Hinterendseite des Detektionselements zu bedecken; und ein Dichtelement, welches innerhalb des äußeren Tubus enthalten ist, wobei das Dichtelement ein Leitungsdrahteinführloch, in welches ein Leitungsdraht eingeführt ist, um das Detektionselement und ein externes Gerät elektrisch zu verbinden, und ein Durchgangsloch aufweist, welches dieses in Axialrichtung durchsetzt, der Gassensor des weiteren umfassend: ein rohrförmiges Halterungselement, welches aus einem Harz gefertigt ist, das einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, als das Dichtelement, wobei das Halterungselement innerhalb des Durchgangsloches gehaltert ist, wobei das Halterungselement ein Ventilationsloch aufweist, welches ein Gas in das Innere des äußeren Tubus einführt; und einen Filter, welcher das Ventilationsloch bedeckt, wobei der Filter an das Halterungselement angefügt ist, wobei der Filter für Wasser den Durchtritt versperrt, und wobei der Filter Gasdurchlässigkeit aufweist.
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Das rohrförmige Halterungselement, welches das Ventilationsloch aufweist, ist als solches an den Filter angefügt, um das Ventilationsloch zu bedecken, und das Halterungselement ist in dem Durchgangsloch gehaltert. Sogar wenn das Dichtelement durch Wärme des Abgassammlers deformiert wird, wird auf diese Art der Filter nicht mit dem Dichtelement verformt. Weiterhin ist es möglich zu verhindern, dass der Filter reißt und sich die Luftdurchlässigkeit des Filters ändert.
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Obwohl das Halterungselement dadurch eingeführt wird, dass es in das Durchgangsloch des Dichtelements gepresst wird, oder der Filter durch die Elastizität des Dichtelements in einem Zustand gehaltert wird, in welchem das Halterungselement in das Dichtelement eingefuhrt ist, ist es zusätzlich dazu möglich zu verhindern, dass der Filter verformt und die Luftdurchlässigkeit des Filters reduziert wird.
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Zusätzlich dazu ist das Halterungselement aus Harz gefertigt, welches einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, als das Dichtelement. Demzufolge ist es für das Halterungselement schwer, verformt zu werden, obwohl das Halterungselement sogar durch den Abgassammler erhitzt wird, und es ist möglich, eine Änderung der Luftdurchlässigkeit des Filters zu verhindern.
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In dem Gassensor gemäß der vorliegenden Erfindung liegt des weiteren eine Temperatur des Dichtelements während seiner Verwendung in einem Bereich von etwa 230°C bis 270°C und die thermische Ausdehnung des Harzes anstelle des Dichtelements sollte innerhalb dieses Temperaturbereichs unterdrückt werden. Ein Beispiel für das Referenzgas umfasst Luft, ist aber nicht auf Luft begrenzt, und das Referenzgas kann auch eine andere Art von Gas umfassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Gassensors des ersten Aspekts ist der Filter auf das Halterungselement geschweißt. Dadurch können der Filter und das Halterungselement fest aneinander gefügt werden.
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Zusätzlich dazu kann der Filter an den äußeren Umfang der Vorderendseite des Halterungselements oder an die Innenseite des Ventilationsloches des Halterungselements geschweißt sein, es ist jedoch vorzugsweise an den äußeren Umfang der Vorderendseite des Halterungselements geschweißt. Dies kann verhindern, dass Feuchtigkeit innerhalb des Ventilationsloches des Halterungselements verbleibt, wodurch sich genügend Luftdurchlässigkeit ergibt. Des weiteren ist der Filter vorzugsweise an den ganzen Umfang des außeren Umfangs des Ventilationsloches des Halterungselements geschweißt, um das Ventilationsloch zu bedecken. Dadurch kann der Filter fest an dem Halterungselement angebracht sein.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Filter des weiteren ein Netz, welches den Filter von einer Hinterendseite her bedeckt, wobei das Netz aus Metall oder einem Harz gefertigt ist, welches Luftdurchlässigkeit aufweist. Auf diese Art ist es möglich zu verhindern, dass der Filter reißt, da der Filter keinem äußeren Einfluss ausgesetzt ist. Des weiteren ist der Grad der Luftdurchlässigkeit des Netzes angemessen festgelegt, muss aber größer als der des Filters sein.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind das Netz und das Halterungselement durch das Schweißen direkt aneinander gefügt. Auf diese Art kann das Netz fest mit dem Halterungselement verbunden werden. Darüber hinaus ist das Netz vorzugsweise an den ganzen Umfang an einer Position geschweißt, welche sich von der Schweißposition des Filters und des Halterungselements unterscheidet. Auf diese Art kann das Netz fest an dem Halterungselement angebracht sein, ohne die Anbringung des Filters und des Halterungselements zu beinträchtigen.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausfuhrungsform sind das Netz und der Filter voneinander beabstandet. Auf diese Art wird die Wärme während des Schweißens nicht auf den Filter übertragen, wenn das Netz direkt an das Halterungselement durch das Schweißen angefugt wird, wodurch eine Änderung des Grads der Luftdurchlässigkeit des Filters auf Grund von Schmelzen verhindert wird.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Halterungselement eine äußere Wand, welche in die Axiallinienrichtung über einen Umfang der äußeren Wand hervorragt, und eine Mulde auf, welche von der äußeren Wand umgeben ist, wobei der Filter in der Mulde angeordnet und das Netz an die äußere Wand angefügt ist. Auf diese Art kann sichergestellt werden, dass der Filter und das Netz beabstandet sind. Die Wärme während des Schweißens wird als solche nicht auf den Filter übertragen, so dass eine Änderung des Grads der Luftdurchlässigkeit des Filters verhindert wird.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Wand mit Vorsprüngen ausgestattet, welche in Axialrichtung hervorragen und in einem konstanten Abstand über dem Umfang der äußeren Wand angeordnet sind, wobei das Netz an die Vorsprünge angefügt wird. Es ist möglich, auf diese Art zu verhindern, dass das Netz bezüglich des Halterungselements auf Grund der uneben geschmolzenen und gefüllten Menge der äußeren Wand in der Umfangsrichtung geneigt ist, wenn die äußere Wand geschweißt wird. In anderen Worten, Unebenheiten der geschmolzenen und gefullten Menge der äußeren Wand in der Umlaufrichtung können dadurch verhindert werden, dass nur die Vorsprünge Schweißrändern ausgesetzt sind.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Halterungselement einen konkaven Bereich auf, welcher in einer Radialrichtung von dem Ventilationsloch nach außen hervorragt, und der Filter und das Netz sind in dem konkaven Bereich eingeklemmt. Durch Einklemmen des Filters und des Netzes durch das Halterungselement, können der Filter und das Netz als solche fester an dem Halterungselement angebracht werden. Des weiteren kann als konkaver Bereich ein Bereich bereitgestellt sein, welcher in Radialrichtung des Ventilationsloches von dem Ventilationsloch aus abgesenkt ist. Alternativ dazu ist ein Halterungsloch, welches größer als das Ventilationsloch ist, in dem Halterungselement bereitgestellt, sind der Filter und das Netz in dem Halterungsloch angeordnet, und ist der Umfang des Halterungsloches, welcher in der Nähe des Halterungsloches bereitgestellt ist, dann derart geschmolzen, dass er in Radialrichtung nach innen verformt ist, um dadurch den konkaven Bereich zu bilden.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der Gassensor weiter ein Bedeckungselement, welches das Halterungselement von der Hinterseite her bedeckt, um den Filter, welcher durch das Halterungselement gehaltert wird, zu bedecken, und weist das Bedeckungselement das Netz an der Position auf, welche den Filter bedeckt. Auf diese Art ist das Bedeckungselement mit dem Netz unabhängig von dem Halterungselement bereitgestellt, um das Halterungselement zu umwickeln, wodurch der Filter leicht mit dem Netz bedeckt wird.
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Entsprechend eines zweiten Aspekts stellt die vorliegende Erfindung eine Gassensoreinheit bereit, umfassend: ein Detektionselement, welches einen Detektionsbereich aufweist, der eine Konzentration eines spezifischen Gases in einer gemessenen Atmosphäre detektiert, wobei der Detektionsbereich in einer Vorderendseite des Detektionselements angeordnet ist; einen Gassensor, welcher einen Sensoranschluss aufweist, welcher mit dem Detektionsbereich elektrisch verbunden ist und welcher ein Signal überträgt, welches von dem Detektionselement ausgegeben wird; einen Sensoraufsatz, welcher mit dem Gassensor kombiniert wird, der Gassensoraufsatz umfassend: einen Aufsatzanschluss, welcher mit dem Sensoranschluss elektrisch verbunden ist; und ein Umhüllungselement, welches den Aufsatzanschluss umgibt und welches mit dem Gassensor kombiniert wird, um einen Innenraum zwischen dem Gassensor und dem Umhüllungselement auszubilden, wobei das Umhullungselement ein Durchgangsloch aufweist, um zwischen dem Innenraum und der Außenatmosphäre eine Verbindung herzustellen, der Sensoraufsatz das Ausgangssignal an ein externes Gerät überträgt, und wobei die Gassensoreinheit weiter umfasst: ein rohrförmiges Halterungselement, welches aus Harz gefertigt ist, welches einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Umhullungselement aufweist, wobei das Halterungselement innerhalb des Durchgangsloches gehaltert ist, und das Halterungselement ein Ventilationsloch aufweist, welches ein Gas in das Umhüllungselement einführt; und einen Filter, welcher das Ventilationsloch bedeckt, wobei der Filter an das Halterungselement angefügt ist, wobei der Filter für Wasser den Durchtritt dadurch versperrt und Luftdurchlässigkeit aufweist.
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Das rohrförmige Halterungselement, welches das Ventilationsloch aufweist, ist als solches an den Filter angefügt, um das Ventilationsloch zu bedecken, und das Halterungselement ist in dem Durchgangsloch gehaltert. Wenn sogar das Umhullungselement durch die Wärme des Abgassammlers deformiert wird, folgt der Filter auf diese Art nicht der Deformation des Umhüllungselements. Es ist möglich, des weiteren zu verhindern, dass der Filter reißt oder sich die Luftdurchlässigkeit des Filters ändert.
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Obwohl das Halterungselement dadurch eingeführt wird, dass es in das Durchgangsloch des Umhüllungselement gedrückt wird, oder der Filter durch die Elastizität des Umhüllungselements in einem Zustand gehaltert wird, in dem das Halterungselement in das Umhüllungselement eingeführt ist, ist es möglich, zusätzlich dazu zu verhindern, dass sich der Filter verformt und sich die Luftdurchlässigkeit des Filters reduziert.
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Das Halterungselement ist zusätzlich dazu aus einem Harz gefertigt, welches einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, als das Umhüllungselement. Dadurch ist das Halterungselement keiner Deformation unterworfen, obwohl das Halterungselement sogar durch den Abgassammler erhitzt wird, und es ist möglich, zu verhindern, dass sich die Luftdurchlässigkeit des Filters verändert.
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Des weiteren liegt in der Gassensoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung eine Temperatur des Umhüllungselements während seiner Verwendung in einem Bereich von etwa 60°C bis 100°C, und die thermische Ausdehnung des Harzes anstelle des Umhüllungselements sollte innerhalb dieses Temperaturbereichs unterdrückt sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Gassensoreinheit des zweiten Aspekts ist der Filter an das Halterungselement geschweißt. Auf diese Art kann der Filter fest an dem Halterungselement angebracht werden.
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Darüber hinaus kann der Filter an den inneren Umfang des Halterungselements oder an die Innenseite des Ventilationsloches des Halterungselements geschweißt sein, jedoch ist es vorzugsweise an den äußeren Umfang des Halterungselements geschweißt. Dies kann verhindern, dass Feuchtigkeit innerhalb des Ventilationsloches des Halterungselements verbleibt, wodurch sich genügende Luftdurchlässigkeit ergibt. Der Filter ist des weiteren vorzugsweise an den ganzen Umfang des äußeren Umfangs des Ventilationsloches des Halterungselements geschweißt, um das Ventilationsloch zu bedecken. Auf diese Art kann der Filter fest an dem Halterungselement angebracht werden.
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In einer anderen bevorzugten Ausfuhrungsform umfasst die Gassensoreinheit des weiteren ein Netz, welches den Filter von einer Hinterendseite her bedeckt, wobei das Netz aus Metall oder einem Harz gefertigt ist, welches Luftdurchlässigkeit aufweist. Es ist möglich, dadurch zu verhindern, dass der Filter reißt, da der Filter keinem äußeren Einfluss unterworfen ist. Des weiteren ist der Grad der Luftdurchlässigkeit des Netzes angemessen festgelegt, muss aber größer als der des Filters sein.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind das Netz und das Halterungselement durch das Schweißen direkt aneinander gefügt. Auf diese Art kann das Netz fest an dem Halterungselement angebracht werden. Des weiteren ist das Netz vorzugsweise an den ganzen Umfang an einer Position geschweißt, welche sich von der Schweißposition des Filters und des Halterungselements unterscheidet. Auf diese Art kann das Netz fest an dem Halterungselement angebracht werden, ohne das Anbringen des Filters und des Halterungselements zu beeinträchtigen.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind das Netz und der Filter von einander beabstandet. Während des Schweißens wird auf diese Art Wärme nicht auf den Filter übertragen, wenn das Netz durch das Schweißen direkt mit dem Halterungselement verbunden ist, demzufolge eine Änderung des Grads der Luftdurchlässigkeit des Filters auf Grund von Schmelzen verhindert wird.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Halterungselement eine äußere Wand auf, welche in einer Durchsetzungsrichtung des Ventilationsloches über einen Umfang der äußeren Wand und eine Mulde hervorragt, welche durch die äußere Wand umgeben ist, wobei der Filter in der Mulde angeordnet ist, und das Netz an die äußere Wand angefügt ist. Auf diese Art kann sichergestellt werden, dass der Filter und das Netz beabstandet sind. Die Wärme als solche wird während des Schweißens nicht auf den Filter übertragen, so dass eine Änderung des Grads der Luftdurchlässigkeit des Filters verhindert wird.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausfuhrungsform ist die außere Wand mit Vorsprüngen bereitgestellt, welche in die Durchsetzungsrichtung des Ventilationsloches hervorragen und in einem konstanten Abstand über den Umfang der äußeren Wand angeordnet sind, wobei das Netz an die Vorsprünge angefügt ist. Es ist möglich, auf diese Art zu verhindern, dass das Netz auf Grund der uneben geschmolzenen und gefüllten Menge der außeren Wand in der Umlaufrichtung bezüglich des Halterungselements geneigt ist, wenn die äußere Wand geschweißt wurde. In anderen Worten, Unebenheiten der geschmolzenen und gefüllten Menge der äußeren Wand in der Umlaufrichtung können dadurch verhindert werden, dass nur die Vorsprünge Schweißrändern ausgesetzt sind.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Halterungselement einen konkaven Bereich auf, welcher in einer Radialrichtung von dem Ventilationsloch hervorragt, und der Filter und das Netz sind in dem konkaven Bereich eingeklemmt. Durch Einklemmen des Filters und des Netzes mit dem Halterungselement können der Filter und das Netz als solche fester an dem Halterungselement angebracht werden. Des weiteren kann ein, in einer Radialrichtung des Ventilationsloches vom Ventilationsloch abgesenkter Bereich, als der konkave Bereich bereitgestellt sein. Alternativ dazu ist ein Halterungsloch, größer als das Ventilationsloch, in dem Halterungselement bereitgestellt, sind der Filter und das Netz in dem Halterungsloch angeordnet, und ist der Umfang des Halterungsloches, welcher in der Nähe des Halterungsloches bereitgestellt ist, dann derart geschmolzen, dass er in Radialrichtung nach innen deformiert ist und dadurch einen konkaven Bereich bildet.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Gassensoreinheit ferner ein Bedeckungselement, welches das Halterungselement von der Hinterseite her bedeckt, um den durch das Halterungselement gehalterten Filter zu bedecken, und das Bedeckungselement weist das Netz an der Position auf, an welcher der Filter bedeckt ist. Auf diese Art ist das Bedeckungselement unabhängig von dem Halterungselement mit dem Netz bereitgestellt, um das Halterungselement zu umwickeln, wodurch der Filter mit dem Netz leichter bedeckt wird.
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Entsprechend dem Gassensor und der Gassensoreinheit der vorliegenden Erfindung ist die Luftdurchlässigkeit des Filters resistent gegenüber Änderung und kann des weiteren durch das Dichtelement oder das Umhullungselement unterstützt sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Illustrative Aspekte der Erfindung werden mit Bezug auf die folgenden Figuren im Detail beschrieben, wobei:
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1 eine schematische Schnittansicht eines Gassensors 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
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2 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptkomponenten des Gassensors 1, welcher in 1 gezeigt ist, darstellt;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Halterungselements 86 darstellt;
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4 eine vergrößerte Ansicht von Hauptkomponenten eines Gassensors 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
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5A bis 5D Ansichten eines Ausstattungsverfahrens eines Filters 85 und eines Netzes 84 in dem Halterungselement 186 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellen;
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6 eine vergrößerte Ansicht von Hauptkomponenten eines Gassensors 3 gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
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7 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptkomponenten einer Gassensoreinheit 600 gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
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8 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptkomponenten eines Gassensors 800 gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
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9 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptkomponenten eines Sensoraufsatzes 700 gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
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10 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptkomponenten eines Sensoraufsatzes 700 gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt;
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11 eine perspektivische Ansicht eines Halterungselements 854 gemäß der fünften Ausführungsform darstellt;
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12 eine perspektivische Ansicht eines Halterungselements 954 gemäß einer Modifikation darstellt; und
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13 eine perspektivische Ansicht eines Halterungselements 1054 gemäß einer Modifikation darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Jedoch soll die vorliegende Erfindung nicht als darauf beschränkt angesehen werden.
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(Erste Ausführungsform)
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Die erste Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Gassensor 1 gemäß der ersten Ausführungsform, beispielsweise ein Sauerstoff-Sensor, mit welchem ein Auspuffsystem eines Automobils ausgestattet ist und welcher eine Sauerstoffkonzentration im Auspuffgas detektiert. Der Gassensor 1 umfasst ein Detektionselement 20, ein Gehäuse 60, ein Dichtelement 17, einen Separator 18 und ähnliches.
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Das Detektionselement 20 ist aus einem Festelektrolyt gefertigt, welcher Sauerstoffionen-leitfähigkeit aufweist. Ein Vorderende des Detektionselements 20 ist geschlossen und ein Hinterende des Detektionselements 20 ist offen. Das Detektionselement 20 ist rohrförmig mit einem sich axial in X-Richtung erstreckenden Boden. Das Vorderende des Detektionselements 20 stellt einen Detektionsbereich 20a bereit, um Sauerstoff als eine gemessene Gaskomponente zu detektieren.
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Ein Eingriffflansch 20s ist im Mittelbereich des Detektionselements 20 in Axialrichtung bereitgestellt und steht in Radialrichtung nach außen hervor. Der Eingriffflansch 20s ist an einer Metallhülse 11 durch einen dazwischen zwischengeschalteten Keramikhalter 13a, welcher unten beschrieben wird, angebracht. Eine innere Elektrodenschicht 24 ist porös und durch ein stromloses Beschichtungsverfahren (electroless plating method), zum Beispiel aus Platin oder einer Platinlegierung, gebildet. Die innere Elektrodenschicht 24 ist auf einer inneren Oberfläche eines Loches 21 des Detektionselements 20 angeordnet, um die ganze Oberfläche zu bedecken. Zusätzlich dazu ist eine äußere Elektrodenschicht 25, welche auf die selbe Art porös ist, wie die innere Elektrodenschicht 24, auf einer ganzen Oberfläche der Vorderendseite auf der Oberfläche des äußeren Umfangs des Detektionselements 20 angeordnet und durch den Eingriffflansch 20s gefolgt. Die innere Elektrodenschicht 24 ist mit einer Vorderendseite eines Dichtelements 30, welches in eine Hinterendseite des Loches 21 des Detektionselements 20 eingeführt ist, elektrisch verbunden. Des weiteren ist die äußere Elektrodenschicht 25 mit einer Vorderendseite eines Dichtelements 31, welches auf der Außenseite der Vorderendseite des Detektionselements 20 angebracht ist, elektrisch verbunden.
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Zusätzlich dazu ist ein Heizer 12, welcher durch das Dichtelement 30 gehaltert ist, in dem Loch 21 der Elektrode 20 angeordnet. Der Heizer 12 tritt in Kontakt mit der Oberfläche des inneren Umfangs des Detektionselements 20 und aktiviert das Detektionselement schnell durch Heizen des Detektionsbereichs 20a.
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Als Nachstes ist ein Gehäuse 60 durch eine Metallhülse 11 und einen äußeren Tubus 16 ausgebildet, wobei die Metallhülse 11 auf der Vorderendseite des äußeren Tubus 16 angeordnet ist. Das Gehäuse 60 bildet einen Referenzgasraum 60a in der Hinterendseite des Detektionselements 20.
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Von diesen ist die Metallhülse 11 ein rohrförmiger, aus Metall gefertigter Körper, welcher in der Mitte leer ist. Die Metallhülse 11 weist einen Flansch 11c, welcher in Radialrichtung in einem, im wesentlichen, zentralen Bereich entlang der Axialrichtung davon nach außen hervorsteht, und ein Gewinde 11b auf, um den Abgassammler mit dem Gassensor 1 auszustatten und welche in der Vorderendseite gefolgt durch den Flansch 11c angeordnet ist. Zusätzlich dazu ist eine Vorderendseitenöffnung 11a in der Vorderendseite angeordnet, steht in Eingriff mit einem Protektor 15 und ist gefolgt von dem Gewinde 11b. Auf der anderen Seite ist ein Verbindungsstück 11d, um mit dem äußeren Tubus 16 in Eingriff zu stehen, an der Hinterendseite dem Flansch 11c folgend angeordnet und eine Hinterendseitenöffnung 11e ist an der Hinterendseite dem Verbindungsstück 11d folgend zum Crimpen angeordnet.
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Das Detektionselement 20 ist eingeführt und in einem inneren Loch 22 der Metallhülse 11 angeordnet. Das innere Loch 22 weist eine Metallteilstufe 22a auf, und der Eingriffflansch 20s des Detektionselements 20 ist in der Metallteilstufe 22a durch Zwischenschalten einer metallischen Packung 81, eines keramischen Halters 13a und einer metallischen Packung 82 gehaltert. Auf der anderen Seite ist die Hinterendseite des Eingriffflanschs 20s in einer Lücke zwischen der Metallhülse 11 und des Detektionselements 20 mit einem Keramikpulver 14 (beispielsweise Talk) gefüllt, und eine Keramikmanschette 13b ist ebenfalls an der Hinterseite des Eingriffflansches 20s dem Keramikpulver 14 folgend angeordnet. Das Keramikpulver 14 unterstützt Luftundurchlässigkeit durch Zwischenschalten einer metallischen Packung 83, welche in der Hinterendseite der Keramikmanschette 13b angeordnet ist, um die Hinternendseitenoffnung 11e zu crimpen.
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Der äußere Tubus 16, von welchem die Vorderendseite an dem Verbindungsstück 11d der Metallhülse 11 von außen angebracht ist, ist an dem Verbindungsstück durch Laserschweißen des ganzen Umfangs angebracht. In dem äußeren Tubus 16 weist die Vorderendseite einen größeren Durchmesser als die Hinterendseite auf, umgibt die Vorderendseite das Detektionselement 20, und sind ein Separator 18 und ein Dichtelement 17, unten beschrieben, in der Hinterendseite angeordnet.
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Zusätzlich dazu ist der Protektor 15 an der Vorderendseitenöffnung 11a der Metallhulse 11 angeordnet, um den Detektionsbereich 20a des Detektionselements 20, welches von der Vorderendseitenöffnung 11a der Metallhülse 11 hervorragt, zu bedecken. Der Protektor 15 weist eine duale Struktur auf, welche einen äußeren Protektor 15a und einen inneren Protektor 15b umfasst. Des weiteren ist eine Mehrzahl von Gasdurchtrittslöchern zum Durchtritt eines gemessenen Gases in dem äußeren Protektor 15a und dem inneren Protektor 15b ausgebildet. Aus diesem Grund kann die äußere Elektrodenschicht 25 des Detektionselements 20 mit dem gemessenen Gas durch die Gasdurchtrittslöcher des Protektors 15 in Kontakt treten.
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Der Separator 18 weist einen, im wesentlichen, zylindrischen Körper auf, welcher aus einer isolierenden Aluminiumoxidkeramik gefertigt ist, und ist zwischen dem Detektionselement 20 und dem Dichtelement 17, unten beschrieben, angeordnet. Der Separator 18 ist mit einer Ausnehmung 18a, welche vier Öffnungen in der Hinterendoberflächenseite des Separators 18 aufweist, und des weiteren mit einer großen Öffnung bereitgestellt, welche mit den vier Öffnungen auf der Vorderendoberflächenseite verbunden ist. Eine Hinterendseite 30a des Dichtelements 30 für die innere Elektrodenschicht, eine Hinterendseite 31a des Dichtelements 31 für die äußere Elektrodenschicht und Dichtelemente 32 und 33 für Heizerleitungsdrähte (das Bezugszeichen 33 ist symmetrisch mit dem Bezugszeichen 32 bezüglich der Axiallinie X angeordnet) sind innerhalb der Ausnehmung 18a angeordnet. Des weiteren sind innerhalb der Ausnehmung 18a die Hinterendseite 30a des Dichtelements 30 für die innere Elektrodenschicht und die Hinterendseite 31a des Dichtelements 31 für die äußere Elektrodenschicht mit den Sensorausgangsleitungsdrähten 19a und 19b, unten beschrieben, mechanisch verbunden. Zusätzlich dazu sind die Dichtelemente 32 und 33 für die Heizerleitungsdrähte mit den Heizerleitungsdrähten 12a und 12b mechanisch verbunden.
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Das Dichtelement 17 weist einen, im wesentlichen, zylindrischen Körper auf, welcher aus einem Fluorelastomer gefertigt ist. Das Dichtelement 17 ist an der Hinterendseitenöffnung 16a des metallischen äußeren Tubus 16 angebracht und ist in dem metallischen äußeren Tubus 16 durch Abdichten der Hinterendseitenöffnung 16a in Radialrichtung abgedichtet, so dass es in der Hinterendseite des Gehäuses 60 angeordnet ist. Ein Durchgangsloch 17a, welches die Axiallinie X als eine Zentrumsachse aufweist, ist in dem Dichtelement 17 ausgebildet. Das Dichtelement 17 als solches bildet zusammen mit dem Gehäuse 60 einen Referenzgasraum 60a und der Referenzgasraum 60a ist mittels des Durchgangsloches 17a mit der Außenluft in Verbindung. Zusätzlich dazu weist der Fluorelastomer, welcher fur das Dichtelement 17 des Gassensors 1 verwendet wird, einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 100 × 10–6/°C bis 300 × 10–6/°C auf. Auch sind vier Leitungsdrahteinführlöcher in dem Dichtelement 17 ausgebildet, durch welche die Sensorausgangsleitungsdrähte 19a und 19b und die Heizerleitungsdrähte 12a und 12b nach außen gezogen sind.
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Anschließend werden Hauptkomponenten der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Halterungselement 86 ist in das Durchgangsloch 17a des Dichtelements 17 eingeführt. Der Filter 85 ist an einen Hinterendseitenaußenumfang 86a des Halterungselements 86 durch Schweißen angefügt. Zusätzlich dazu ist ein Netz 84 an den Hinterendseitenaußenumfang 86a des Halterungselements 86 durch Schweißen angefügt, um den Filter 85 zu bedecken.
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Von diesen weist das Halterungselement 86 ein Ventilationsloch 86p von der Vorderendseite zu der Hinterendseite hin auf, wie in 3 gezeigt ist. Des weiteren ist der Hinterendseitenaußenumfang 86a mit einem Stufenbereich 86g, um den Filter 85 anzuordnen, und einem Stufenbereich 86h bereitgestellt, um das Netz 84 anzuordnen. Das Halterungselement 86 weist einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf als das Dichtelement 17, und kann aus PPS (Polyphenylensulfidharz) oder ähnlichem gefertigt sein. Der thermische Ausdehnungskoeffizient von PPS beträgt 30 × 10–6/°C.
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Der Filter 85 weist sowohl Wasserabweisung und Luftdurchlassigkeit auf und ist aus einem blattförmigen PTFE-Material gebildet. Der Filter 85 ist an dem Halterungselement 86 angebracht und steht in Kontakt mit dem Stufenbereich 86g des Halterungselements 86. Der Filter 85 ist durch Schweißen an dem Halterungselement 86 angebracht.
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Das Netz 84 weist eine höhere Luftdurchlässigkeit auf, als der Filter und ist unter Verwendung eines Metalls, wie Edelstahl oder ähnlichem, oder einem Harz, wie PPS oder ähnlichem, aus einem Knotennetz gebildet. Das Netz 84 ist an dem Halterungselement 86 angebracht und steht in Kontakt mit dem Stufenbereich 86h des Halterungselements 86. Das Netz 84 ist an dem Halterungselement 86 durch Schweißendes Netzes 84 an dem Halterungselement 86 angebracht. Zusätzlich dazu ist das Netz 84 an dem Halterungselement 86 von dem Filter 85 beabstandet, um nicht mit dem Filter 85 in Kontakt zu stehen.
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Aus dieser Konfiguration ergibt sich, dass die Luft außerhalb des Gassensors 1 in den Referenzgasraum 60a in dem äußeren Tubus 16 durch den Filter 85 und das Ventilationsloch 86p des Halterungselements 86 eingeführt wird, und des weiteren in das Loch mit dem Boden 21 des Detektionselements 20 eingeführt wird.
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Der Gassensor 1 der ersten Ausführungsform ist beispielsweise an einem Automobil oder ähnlichem angebracht und innerhalb eines Ansaugsystems oder eines Auspuffsystems eines Motors oder ähnlichem angebracht. Auch tritt das gemessene Gas durch das Gasdurchtrittsloch des Protektors 15 in Kontakt mit der äußeren Elektrodenschicht 25 auf dem äußeren Umfang des Detektionselements 20. Des weiteren wird eine elektromotorische Kraft in Abhängigkeit einer Differenz in der Sauerstoffkonzentration zwischen der Luft, welche mit der inneren Elektrodenschicht 24 in Kontakt tritt, und dem gemessenen Gas erzeugt. Diese elektromotorische Kraft ist ein Detektionssignal einer Sauerstoffkonzentration in dem gemessenen Gas. Demnach kann die Sauerstoffkonzentration in dem gemessenen Gas dadurch detektiert werden, dass es an ein externes Gerät mittels der inneren Elektrode 24, der äußeren Elektrodenschicht 25, des Dichtelements 30 für die innere Elektrodenschicht, des Dichtelements 31 für die äußere Elektrodenschicht und der Sensorausgangsleitungsdrähte 19a und 19b geschickt wird.
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Das rohrförmige Halterungselement 86, welches das Ventilationsloch 86p aufweist, wird als solches mit dem Filter 85 verschweißt, um das Ventilationsloch 86p zu bedecken, und das Halterungselement 86 ist in dem Durchgangsloch 17a gehaltert. Obwohl das Dichtelement 17 sogar durch die Hitze des Abgassammlers deformiert wird, folgt der Filter 85 demzufolge nicht der Deformation des Dichtelements 17. Es ist konsequenterweise möglich zu verhindern, dass der Filter 85 reißt oder die Luftdurchlässigkeit des Filters 85 reduziert wird.
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Obwohl das Halterungselement 86 in das Durchgangsloch 17a des Dichtelements 17 durch Drücken eingeführt wird oder der Filter 85 durch die Elastizität des Dichtelements 17 in einem Zustand des Einführens des Halterungselements 86 in dem Dichtelement 17 gehaltert wird, ist es zusatzlich dazu möglich zu verhindern, dass der Filter 85 verformt und die Luftdurchlässigkeit davon reduziert wird.
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Zusätzlich dazu wird das Halterungselement 86 aus Harz gefertigt, welches einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Dichtelement 17. Demzufolge ist das Halterungselement 86 resistent gegenüber Deformation, obwohl das Halterungselement 86 sogar durch den Abgassammler geheizt wird. Es ist als solches möglich zu verhindern, dass sich die Luftdurchlässigkeit des Filters 85 verändert.
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Das Netz 84, welches luftdurchlässig ist, ist aus Metall oder einem Harz gefertigt. Das Netz 84 bedeckt den Filter 85 derart, dass es nicht äußeren Einflüssen unterworfen ist. Demzufolge kann das Netz 84 verhindern, dass der Filter 85 reißt. Zusätzlich dazu sind das Netz 84 und das Halterungselement 86 durch Schweißen aneinander gefügt, wodurch das Netz 84 an das Halterungselement 86 fest befestigt ist.
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Zusätzlich dazu ist das Netz 84 und der Filter 85 voneinander beabstandet, um zu verhindern, dass Hitze vom Schweißen den Filter 85 beeinflusst, wenn das Netz 84 direkt auf das Halterungselement 86 geschweißt wird, wodurch eine Änderung in der Luftdurchlässigkeit aufgrund von Schmelzen des Filters 85 verhindert wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die zweite Ausführungsform wird nun mit Bezug auf 4 beschrieben. Wie in 4 gezeigt ist, übernimmt ein Gassensor 2 in der zweiten Ausführungsform ein Halterungselement 186 anstelle des Halterungselements 86 des Gassensors 1 in der ersten Ausführungsform. Die verbleibende Konfiguration ist die gleiche, wie die des Gassensors 1 in der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausfuhrungsform wird demzufolge die Beschreibung hauptsächlich auf das Halterungselement 186 gerichtet sein und die Beschreibung der anderen Komponenten wird kurz gehalten oder unterlassen.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist das Halterungselement 186 in das Durchgangsloch 17a des Dichtelements 17 eingeführt. Das Halterungselement 186 ist mit einem Ventilationsloch 186p zu der Hinterendseite hin, von der Vorderendseite weg, bereitgestellt. Des weiteren ist ein konkaver Bereich 186s in der Radialrichtung des Ventilationsloches 186p bereitgestellt. Der konkave Bereich 186s umfasst einen konkaven Bereich 186g mit kleinem Durchmesser, zum Anordnen des Filters 85, und einen konkaven Bereich 186h mit großem Durchmesser, zum Anordnen des Netzes 84. Das Halterungselement 186 ist auch aus Harz gefertigt, welches einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Dichtelement 17 und kann aus PPS (Polyphenylensulfidharz) auf dieselbe Art wie in der ersten Ausfuhrungsform gefertigt sein.
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Der Filter 85 ist unter Verwendung eines PTFE Materials auf dieselbe Art wie in der ersten Ausführungsform aus einem blattförmigen Material gebildet, welches eine wasserabweisende Eigenschaft und Luftdurchlässigkeit aufweist. Der Filter 85 ist an dem Halterungselement 186 befestigt und steht in Kontakt mit dem konkaven Bereich 186g mit kleinem Durchmesser des Halterungselements 186. Der Filter 85 ist durch Schweißen an dem Halterungselement 186 befestigt.
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Das Netz 84 ist unter Verwendung eines Metalls, wie Edelstahl oder ähnlichem, oder eines Harzes, wie PPS oder ähnlichem, auf dieselbe Art als ein Knotennetz ausgebildet, wie in der ersten Ausführungsform. Das Netz 84 ist an dem Halterungselement 186 angebracht und steht in Kontakt mit dem konkaven Bereich 186h mit dem großen Durchmesser des Halterungselements 186. Das Netz ist durch Schweißen an dem Halterungselement 186 befestigt.
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Um den Filter 85 und das Netz 84 an dem Halterungselement 186 wie in den 5A bis 5D gezeigt zu befestigen, ist zusätzlich ein Halterungsloch 186t, welches großer ist als das Ventilationsloch 186p in dem Halterungselement 186 bereitgestellt (siehe 5A). Der Filter 85 ist in dem Halterungsloch 186t angeordnet und ist an das Halterungselement 186 angeschweißt (siehe 5B). Des weiteren ist das Netz 84 eingeführt und der Umfang des Halterungsloches, welches in der Nahe des Halterungsloches 186t angeordnet ist, ist dann derart geschmolzen, dass er sich in Radialrichtung nach innen verformt (siehe 5C), um dadurch den konkaven Bereich 186s zu bilden (siehe 5D).
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Der konkave Bereich 186s als solches ragt von dem Ventilationsloch 186p in Radialrichtung hervor und ist in dem Halterungselement 186 bereitgestellt. Der Filter 85 und das Netz 84 sind auf diese Art in dem konkaven Bereich 186s eingeklemmt, so dass der Filter 85 und das Netz 84 fester an dem Halterungselement 186 befestigt werden können.
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(Dritte Ausführungsform)
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Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform mit Bezug auf 6 beschrieben. Wie in 6 gezeigt ist, übernimmt ein Gassensor 3 in der dritten Ausführungsform ein Halterungselement 286 und ein Bedeckungselement 288 anstelle des Halterungselements 86 des Gassensors 1 in der ersten Ausführungsform. Die verbleibende Konfiguration ist dieselbe wie die des Gassensors 1 in der ersten Ausführungsform. Demzufolge ist die Beschreibung der dritten Ausführungsform hauptsächlich auf das Halterungselement 286 und das Bedeckungselement 288 gerichtet, und die Beschreibung der anderen Komponenten wird kurz gehalten oder unterlassen
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Wie in 6 gezeigt ist, sind das Halterungselement 286 und das Bedeckungselement 288 in das Durchgangsloch 17a des Dichtelements 17 eingeführt. Von diesen ist das Halterungselement 286 mit dem Ventilationsloch 286p weg von der Vorderendseite zu der Hinterendseite hin bereitgestellt. Ein Stufenbereich 286a zum Positionieren des Abdeckelements 288, wie unten beschrieben, ist auf der äußeren Oberfläche davon ausgebildet. Das Halterungselement 286 ist auch aus einem Harz gefertigt, das einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Dichtelement 17, und kann auf die selbe Art aus PPS (Polyphenylensulfidharz) auf dieselbe Art gefertigt sein wie in der ersten Ausführungsform.
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Der Filter 85 ist unter Verwendung eines PTFE-Materials auf dieselbe Art wie in der ersten Ausführungsform aus einem blattförmigen Material gebildet, welches eine wasserabweisende Eigenschaft und Luftdurchlässigkeit aufweist. Der Filter 85 ist an dem Halterungselement 286 befestigt und steht in Kontakt mit dem Hinterendseitenaußenumfang des Ventilationsloches 286a des Halterungselements 286. Der Filter 85 ist durch Schweißen an dem Halterungselement 286 befestigt.
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Das Bedeckungselement 288 ist rohrförmig und erlaubt es dem Netz 84, an der Hinterendseite angebracht zu werden, und umwickelt und bedeckt den Filter 85 von der Hinterendseite des Halterungselements 286 her. Das Vorderende des Abdeckelements 288 tritt in Kontakt mit dem Stufenbereich 286a des Halterungselements 286. Das Netz 84 ist auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform unter Verwendung eines Metalls, wie Edelstahl oder ähnlichem, oder eines Harzes, wie PPS oder ahnlichem, in Gestalt eines Knotennetzes ausgebildet.
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Auf diese Art umwickelt das Bedeckungselement 288 das Halterungselement 286 unter Verwendung des Abdeckelements 288, welches unabhängig von dem Halterungselement 286 mit dem Netz 84 bereitgestellt ist, wodurch der Filter 85 mit dem Netz 84 leicht bedeckt wird.
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(Vierte Ausführungsform)
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Die vierte Ausführungsform wird mit Bezug auf die 7 bis 9 beschrieben. Die 7 bis 9 sind Diagramme, welche eine Gassensoreinheit 600 gemäß der vierten Ausführungsform zeigen. Wie aus 7 bekannt ist, umfasst die Gassensoreinheit 600 gemaß dieser Ausführungsform einen Gassensor 821 und einen Sensoraufsatz 700, welcher an der Hinterendseite in Richtung der Axiallinie O des Gassensors 821 angeordnet ist. Die Gassensoreinheit 600 ist an einen Abgassammler eines Automobils angefügt, so dass der Vorderendbereich des Gassensors 821 in den Abgassammler hinein ragt. In dieser Ausführungsform stellt die Gassensoreinheit 600 einen Sauerstoff-Sensor zum Messen von Sauerstoffkonzentration in einem Abgas dar.
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Der Gassensor 821 umfasst ein Gasdetektionselement 822, einen Keramikumhüllungskörper 823, ein Anschlusselement 824 und eine Metallhülse 825, wie in 8 dargestellt ist.
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Zusätzlich dazu wird eine Aufsetzrichtung des Sensoraufsatzes in Richtung entlang der Axiallinie O hierin als eine Hinterendseite bezeichnet und eine entgegengesetzte Richtung wird als eine Vorderendseite bezeichnet.
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Die Metallhülse 825 ist aus SUS430 gefertigt und ist zylindrisch. Ein innerer Umfangbehälter 825a zur Unterstützung eines Flansches 822b des Gassensordetektionselement 822, wie unten beschrieben, ist in Umfangsrichtung in der Metallhülse 825 angeordnet. Der Innenbehalter 825a läuft derart zu, dass er zu der Hinterendseite hin dünner wird, und in Radialrichtung des inneren Umfangs nach innen vorsteht. Auch ist ein Gewinde 825b zur Befestigung des Gassensors 821 am Abgassammler an der Außenseite der Metallhülse 825 angeordnet, und ein hexagonaler Bereich 825c, welcher mit einem Ausrüstungsgerät zum Einführen des Gewindes 825b in den Abgassammler in Eingriff steht, ist in Umfangsrichtung an der Hinterendseite der Schraube 825b angeordnet. Zusätzlich dazu ist ein Protektor 826, welcher ein Vorderende 822a des Gasdetektionselements 822, unten beschrieben, bedeckt, an der Vorderendseite der Metallhülse 825 angeordnet. Der Protektor 826 ist aus Metall gefertigt und als Rohrkörper mit einem zylindrischen Boden konfiguriert und weist eine Vielzahl von Gaseinführlöchern 826a zum Einführen eines Abgases aus dem Abgassammler in das Innere des Gassensors 821 auf. Das Gasdetektionselement 822 ist aus einem Festelektrolyt gefertigt, welcher eine Sauerstoffionenleitfähigkeit aufweist. Ein Vorderende 822a des Gasdetektionselements 822 weist einen geschlossenen Boden und eine zylindrischen Gestalt mit einem Boden auf, welcher sich in Axialrichtung erstreckt. Der äußere Umfang des Gasdetektionselements 822 ist mit einem Flansch 822b bereitgestellt, welcher in Radialrichtung nach außen hervorragt, und das Gasdetektionselement 822 ist innerhalb der Metallhülse 825 angeordnet. Eine metallische Packung 827 ist zwischen der Vorderendseitenoberfläche des Flansches 822b und der Oberfläche des inneren Umfangsbehälters 825a der Metallhülse 825 zwischengeschaltet. Zusätzlich dazu umfasst ein repräsentativer Festelektrolyt, welcher das Gasdetektionselement 822 bildet, beispielsweise eine feste Lösung von Y2O3 und ZrO2, aber andere feste Lösungen von Erdalkalimetalloxiden oder seltenen Erdmetallen und ZrO2 können übernommen werden. Zusätzlich dazu kann darin HfO2 enthalten sein.
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Eine äußere Elektrode 828 ist auf der äußeren Umfangsoberfläche an dem Vorderende 822a des Gasdetektionselements 822 angeordnet. Die äußere Elektrode 828 besteht aus porösem Platin oder einer Platinlegierung. Die äußere Elektrode 828 ist bis zu der Vorderendseitenoberfläche des Flansches 822b bereitgestellt und ist mit der Metallhülse 825 über die metallische Packung 827 elektrisch verbunden. Aus diesem Grund kann ein Potential der außeren Elektrode 828 von der Metallhülse 825 extrahiert werden.
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Auf der anderen Seite ist auch eine innere Elektrode 829 auf der inneren Umfangsoberfläche des Gasdetektionselements 822 angeordnet. Die innere Elektrode 829 besteht auch aus porösem Platin oder einer Platinlegierung. Der Keramikumhüllungskörper 823 ist aus einer isolierenden Keramik (im Detail, Aluminiumoxid) gefertigt und ist zylindrisch.
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Dieser Keramikumhullungskörper 823 ist durch das Vorderende 825d der Metallhülse 825 mittels der Metallpackung 832 gecrimpt, und ist zwischen dem Gasdetektionselement 822 und der Metallhulse 825 zusammen mit der metallischen Packung 831 und dem aus Talk gefertigten Keramikpulver 830 zur Zwischenschaltung gehaltert. Des weiteren umgibt ein dickerer Hinterendbereich 823a davon den Umfang eines Bereichs der Hinterendseite, welcher von dem Flansch 822b des Gasdetektionselements 822 gefolgt ist.
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Das Anschlusselement 824 ist zum Beispiel aus INCONEL® (registrierte Marke, Inconel Corp., England) gefertigt, ist rohrförmig und weist einen Ausgangsanschluss 824a, einen Elementanschluss 824b und einen AnschlussVerbindungsstück 824c zum Verbinden dieser Komponenten auf.
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Von diesen ist der Ausgangsanschluss 824a rohrförmig, so dass ein Querschnitt senkrecht zu der Axiallinie O im Wesentlichen die Form des Buchstabens C aufweist. Der Ausgangsanschluss 824a ist zur elastischen Vergrößerung im Durchmesser konfiguriert, wenn der ringförmige Bereich 751a des Aufsatzanschlusses 751, unten beschrieben, relativ zu einer Richtung entlang der Axiallinie O, welche in den Ausgangsanschluss eingeführt wird, bewegt ist.
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Auf der anderen Seite ist der Elementanschluss 824b des Anschlusselements 824 auch rohrförmig, so dass ein Querschnitt senkrecht zu der Axiallinie O im Wesentlichen die Form des Buchstabens C aufweist. Dieser Elementanschluss 824b ist im Durchmesser elastisch reduziert und in das Gasdetektionselement 822 eingeführt, so dass es mit der inneren Elektrode 829 elektrisch verbunden ist. Zur elektrischen Verbindung drückt der Elementanschluss 824b demzufolge die innere Elektrode 829 in Radialrichtung von innen nach außen.
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Nachfolgend wird der Sensoraufsatz 700 gemaß der vierten Ausfuhrungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 9 ist eine teilweise gebrochene Querschnittsansicht des Sensoraufsatzes 700. Der Sensoraufsatz 700 umfasst einen Aufsatzanschluss 751, ein Umhüllungselement 752, welches den Aufsatzanschluss 751 bedeckt, um denselbigen zu halten, und einen Leitungsdraht 753.
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Der Aufsatzanschluss 751 ist beispielsweise aus Edelstahl (SUS310S oder ähnliches) gefertigt und ist im Wesentlichen als Doppelzylinder durch ein Plattenziehverfahren ausgebildet. Zusätzlich dazu weist der Aufsatzanschluss 751 einen ringförmigen Bereich 751a auf, welcher eben ist und mit Bezug auf die Axiallinie O eine konzentrische Ringgestalt aufweist. Des weiteren weist der Aufsatzanschluss 751 einen Greifbereich 751b auf, welcher an einer Seite in Richtung entlang der Axiallinie O hervorsteht und konsekutiv dem äußeren Umfang des ringförmigen Bereichs 751a folgt. Auch folgt ein Einführbereich 751c konsekutiv dem inneren Umfang des ringförmigen Bereichs 751a, wobei der Einführbereich 751c zylindrisch ist und in dieselbe Richtung wie der Greifbereich 751b hervorsteht. Der ringformige Bereich 751a, der Greifbereich 751b und der Einfuhrbereich 751c sind aus einem einzigen Körper gebildet.
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Wenn der Greifbereich 751b des Aufsatzanschlusses 751 in dem Keramikumhüllungskorper 823 des Gassensors 821 (siehe 7) eingepasst ist, ist der Einführbereich 751c in das Innere des Keramikumhüllungskörpers 823 eingeführt, wie auch das Innere des Ausgangsanschlusses 824a des Anschlusselements 824.
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Zusätzlich dazu tritt der ringförmige Bereich 751a, wie in 7 gezeigt, in Kontakt mit dem Ausgangsanschluss 824a, welcher an der Hinterendseitenoberfläche des Keramikumhüllungskörpers 823 in einem Zustand gehaltert ist, in welchem der Einführbereich 751c in den Ausgangsanschluss 824a des Anschlusselements 824 eingeführt ist, wodurch verhindert wird, dass der Einführbereich 751c des Aufsatzanschlusses 751 tiefer in die Vorderendseite eingefuhrt wird.
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Das Umhüllungselement 752 ist derart ausgebildet, dass es im Zentrum leer ist, und mit einem Fluorelastomer isolierend ausgebildet ist. Das Umhüllungselement 752 enthält den Aufsatzanschluss 751. Dieses Umhüllungselement 752 umfasst eine Anschlussumhüllung 752a, welche ein Einführloch aufweist, das den Aufsatzanschluss 751 und die Hinterendseite des Keramikumhüllungskörpers 823 der Gassensoreinheit 600 umhüllt. Das Umhüllungselement 752 umfasst auch eine Halterungselementumhüllung 752b, welche derart bereitgestellt ist, dass sie von der Hinterendseite der Anschlussumhüllung 752a in Radialrichtung hervorsteht. Das Umhüllungselement 752 umhüllt auch den Umfang des Halterungselements 754, welches zum Blockieren des Durchgangsloches 752ba angeordnet ist. Des weiteren umfasst das Umhüllungselement 752 eine Leitungsdrahtumhüllung 752c, welche bereitgestellt ist, um von der Hinterendseite der Anschlussumhullung 752a in Radialrichtung hervorzustehen, und die Leitungsdrahtumhüllung 752c umhüllt den Umfang des Leitungsdrahtes 753.
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In der Anschlussumhüllung 752a ist die Hinterendseite um den Greifbereich 751b des Aufsatzanschlusses 751 in der Anschlussumhüllung 752a derart angeordnet, dass der Greifbereich 751b und die Anschlussumhüllung 752a miteinander in Kontakt treten. Auf der anderen Seite tritt die Vorderendseite der Anschlussumhüllung 752a eng in Kontakt mit dem Keramikumhüllungskörper 823 des Gassensors 821.
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Als Nächstes wird die Leitungsdrahtumhüllung 752c beschrieben. Die Leitungsdrahtumhüllung 752c umhüllt den Leitungsdraht 753. Der Leitungsdraht 753 umfasst den Kerndraht 753a und weiter einen dualen Mantel, wie das erste Mantelmaterial 753b und das zweite Mantelmaterial 753c. Dieser Leitungsdraht 753 ist mit dem Aufsatzanschluss 751 elektrisch verbunden. Zusätzlich dazu ist das Vorderende des Kerndrahtes an den Kerndrahtcrimpbereich 751d des Aufsatzanschlusses 751 gecrimpt. Auf diese Art ist es möglich, ein Ausgangssignal der inneren Elektrode 829 des Gasdetektionselements 822 des Gassensors 821 an ein externes Gerät (beispielsweise Motorkontrolleinheit (ECU)) durch den Leitungsdraht 753 zu übertragen.
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Die Halterungselementumhüllung 752b wird nun beschrieben. Die Halterungselementumhüllung 752b umhüllt den Umfang des Halterungselements 754, welches derart angeordnet ist, dass das Durchgangsloch 752ba blockiert ist. Zusätzlich dazu ist der Filter 785 an den Außenumfang 754a, welcher der Außenseite des Halterungselements 754 ausgesetzt ist, durch Schweißen angefügt. Das Netz 784 ist an den Außenumfang 754a des Halterungselements 754 durch Schweißen angefügt, um den Filter 785 zu bedecken.
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Von diesen weist das Halterungselement 754 ein Ventilationsloch 754p auf, welches sich von außen zu dem Innenraum erstreckt. Der Außenumfang 754a ist mit einem konkaven Bereich 754s bereitgestellt. Der konkave Bereich 754s umfasst einen konkaven Bereich 754g mit kleinem Durchmesser zum Anordnen des Filters 785 und einen konkaven Bereich 754h mit einem großen Durchmesser zum Anordnen des Netzes 784. Das Halterungselement 754 ist aus einem Harz gefertigt, das einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Umhüllungselement 752, und kann aus PPS (Polyphenylensulfidharz) gefertigt sein.
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Der Filter 785 ist aus einem blattförmigen Material gebildet und weist durch Verwendung eines PTFE-Materials eine wasserabweisende Eigenschaft und Luftdurchlässigkeit auf. Der Filter 785 ist an dem Halterungselement 754 befestigt und steht in Kontakt mit dem konkaven Bereich 754g des Halterungselements 754 mit dem kleinen Durchmesser. Der Filter 785 ist durch Schweißen mit dem Halterungselement 754 verbunden.
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Das Netz 784 weist eine höhere Luftdurchlässigkeit auf als der Filter 785 und ist unter Verwendung eines Metalls, wie Edelstahl oder Ähnlichem, oder eines Harzes, wie PPS oder Ähnlichem, aus einer knotennetzförmigen Gestalt gebildet. Das Netz 784 ist mit dem Halterungselement 754 verbunden und steht in Kontakt mit dem konkaven Bereich 754h des Halterungselements 754 mit großem Durchmesser. Das Netz 784 ist durch Schweißen an dem Halterungselement 754 befestigt.
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Zusätzlich dazu sind der Filter 785 und das Netz 784 an dem Halterungselement 754 durch das in den 5A bis 5D gezeigte Verfahren auf dieselbe Art befestigt, wie in der zweiten Ausführungsform.
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Der Filter 785 als solcher ist an dem rohrförmigen Halterungselement 754, welches das Ventilationsloch 754p aufweist, zum Bedecken des Ventilationsloches 754p angeschweißt. Das Halterungselement 754 ist innerhalb des Durchgangsloches 752ba gehaltert. Obwohl sich das Umhullungselement 752 sogar durch die Hitze des Abgassammlers deformiert, folgt der Filter 785 auf diese Art nicht der Deformation des Umhüllungselements 752. Es ist als solches möglich zu verhindern, dass der Filter 785 reißt oder sich die Luftdurchlässigkeit des Filters 785 verändert.
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Obwohl das Halterungselement 754 in das Durchgangsloch 752ba des Umhüllungselements 752 unter Druck eingeführt wird oder der Filter 785 elastisch durch das Umhüllungselement 752 in einem Zustand des Einführens des Halterungselements 754 in das Umhullungselement 752 gehaltert ist, ist es zusätzlich dazu möglich zu verhindern, dass der Filter 785 reißt und sich die Luftdurchlässigkeit davon reduziert.
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Zusätzlich dazu ist das Halterungselement 754 aus einem Harz gefertigt, dass einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Umhüllungselement 752. Obwohl das Halterungselement 754 sogar durch den Abgassammler erhitzt wird, ist das Halterungselement 754 auf diese Weise keiner Deformation unterworfen. Es ist als solches möglich zu verhindern, dass sich die Luftdurchlassigkeit des Filters 785 verändert.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Die fünfte Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die 10 und 11 beschrieben. Eine Gassensoreinheit gemäß der fünften Ausführungsform übernimmt ein Halterungselement 854 anstelle des Halterungselements 754, welches in dem Gassensoraufsatz 700 des Gassensors 600 der vierten Ausführungsform angeordnet ist. Ansonsten ist die verbleibende Konfiguration die gleiche wie die der Gassensoreinheit 600 in der vierten Ausführungsform. Demzufolge ist die Beschreibung der fünften Ausführungsform hauptsächlich auf das Halterungselement 854 gerichtet und die Beschreibung der anderen Komponenten wird kurz gehalten oder unterdrückt.
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Als Nächstes wird der Sensoraufsatz 700 gemäß der fünften Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 10 ist eine teilweise gebrochene Schnittansicht des Sensoraufsatzes 700 und 11 ist eine perspektivische Ansicht des Halterungselements 854. Der Sensoraufsatz 700 umfasst einen Aufsatzanschluss 751, ein Umhüllungselement 752, welches den Aufsatzanschluss 751 zur Halterung desselben bedeckt, und einen Leitungsdraht 753 oder Ähnliches.
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Das Umhüllungselement 752 ist derart ausgebildet, dass es im Zentrum leer ist, durch einen Fluorelastomer isoliert ist und den Aufsatzanschluss 751 umfasst. Dieses Umhüllungselement 752 umfasst eine Anschlussumhüllung 752a, welche ein Einführloch aufweist welche den Aufsatzanschluss 751 und die Hinterendseite des Keramikumhüllungskörpers 823 der Gassensoreinheit 600 umhüllt. Das Umhüllungselement 752 umfasst auch eine Halterungselementumhüllung 752b, welche derart bereitgestellt ist, dass sie von der Hinterendseite der Anschlussumhüllung 752a in Radialrichtung hervorragt. Die Halterungselementumhüllung 752b umhüllt den Umfang des Halterungselements 854, welches angeordnet ist, um das Durchgangsloch 752ba zu blockieren. Eine Leitungsdrahtumhüllung 752c ist bereitgestellt, so dass sie von der Hinterendseite der Anschlussumhüllung 752a in Radialrichtung hervorsteht und den Umfang des Leitungsdrahtes 753 umhüllt.
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Von diesen umhüllt die Halterungselementumhüllung 752b den Umfang des Halterungselements 854, welches angeordnet ist, um das Durchgangsloch 752ba zu blockieren. Der Filter 785 und das Netz 784 sind durch Schweißen an das Halterungselement 854 angefügt.
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Des weiteren ist das Halterungselement 854 aus PPS (Polyphenylensulfidharz) gefertigt und weist ein Ventilationsloch 854p auf, welches sich von außen zu dem Innenraum erstreckt, wie in 11 gezeigt ist. Zusätzlich dazu ist eine Mulde 854i zum Anordnen des Filters 785 in der Nähe des Ventilationsloches 854p angeordnet. Der Filter 785 ist in der Mulde 854i angeordnet und verschweißt. Auf der anderen Seite ist eine äußere Wand 854j bereitgestellt, um das Netz 784 anzuschweißen. Die äußere Wand 854j ist in der Nähe der Mulde 854i bereitgestellt. Hemisphärische Vorsprünge 854k ragen in Axiallinienrichtung des Ventilationsloches 854p hervor und sind an der äußeren Wand 854j in Umfangsrichtung in einem konstanten Abstand (in dieser Ausführung 12) angeordnet, und das Netz 784 ist an die Vorsprünge 854k geschweißt. Um den Filter 785 und das Netz 784 an das Halterungselement 854 zu schweißen, wird zusätzlich dazu der Filter 785 erst in der Mulde 854i angeordnet und der Filter 785 an die Mulde 854i bei der geheizten Schweißvorrichtung (nicht dargestellt) angeschweißt. Daraufhin wird das Netz 784 auf den Vorsprüngen 854k angeordnet und die Vorsprünge 854k werden geschmolzen, so dass das Netz 784 an die äußere Wand 854j angeschweißt wird. Auf diese Art sind der Filter 785 und das Netz 784 voneinander beabstandet. Die entgegengesetzte Seite der Mulde 854i des Halterungselements 854 ist auch zu der Mulde 854i hin konkav.
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Die Hitze, hervorgerufen durch Schweißen, wird aufgrund der Beabstandung des Netzes 784 und des Filters 785 voneinander als solche nicht auf den Filter 785 übertragen, wenn das Netz 784 durch Schweißen an das Halterungselement 854 angefügt wird. Dies verhindert die Veränderung der Luftdurchlässigkeit aufgrund von Schmelzen des Filters 785. Insbesondere weist das Halterungselement 854 die äußere Wand 854j und den konkaven Bereich 854i auf, der Filter 785 ist in der Mulde 854i angeordnet und des weiteren ist das Netz 784 an der äußeren Wand 854j zum Schweißen angeordnet, so dass das Netz 784 und der Filter 785 voneinander beabstandet sind. Daraus ergibt sich, dass die Hitze während des Schweißens nicht auf den Filter 785 übertragen wird, wodurch die Menge an Luftdurchlässigkeit des Filters 785 nicht verändert wird. Zusätzlich dazu sind die Vorsprünge 854k an der äußeren Wand in Umfangsrichtung in einem konstanten Abstand angeordnet, um Netz 784 an die Vorsprünge 854k anzufügen. Auf diese Art ist es möglich zu verhindern, dass das Netz 784 aufgrund der uneben geschmolzenen und gefüllten Menge der äußeren Wand 854j in Umfangsrichtung mit Bezug auf das Halterungselement 854 geneigt ist, wenn die äußere Wand 854j geschweißt wird. In anderen Worten, Unebenheiten in geschmolzenen und gefüllten Menge der äußeren Wand 854j in Umfangsrichtung können dadurch verhindert werden, dass nur die Vorsprünge 854k Schweißrändern ausgesetzt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail und mit Bezug auf die obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und verschiedene Änderungen und Modifizierungen können ausgeführt werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise wird in der ersten bis fünften Ausführungsformen das Netz 84 und 784 an die Halterungselements 86, 186, 286, 754 und 854 dazu angeschweißt, um die Filter 85 und 785 zu bedecken. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Insbesondere können die Netze 84 und 784 nicht verwendet sein.
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Zusätzlich dazu sind in der ersten, vierten und fünften Ausführungsform die Netze 84 und 784 an die Halterungselemente 86 und 754 dazu angeschweißt, um die Filter 85 und 785 zu bedecken. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Insbesondere können die Netze 84 und 784 an die Halterungselemente 86 und 754 durch andere Verfahren befestigt werden (beispielsweise ankleben durch einen Klebstoff oder ein Einklemmen, gebildet durch das Halterungselement und den Filter).
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Zusätzlich dazu werden in der vierten und funften Ausführungsform das Netz 784 und der Filter 785 an den konkaven Bereich 754s, welcher in dem Halterungselement 754 vorgesehen ist, angeschweißt, so dass sie durch das Halterungselement 754 eingefasst sind, oder alternativ sind das Netz 784 und der Filter 785 an das Halterungselement 854 angeschweißt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Insbesondere kann der Filter 785 mit dem Netz 784 unter Verwendung des Halterungselements und des Abdeckelements in einer Weise bedeckt sein, wie in der dritten Ausführungsform.
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Zusätzlich dazu ist in der fünften Ausführungsform das Halterungselement 854, welches den konkaven Bereich 854i und die äußere Wand 854j aufweist, übernommen. Jedoch können auch Halterungselemente 954 und 1054, wie in 12 oder 13 gezeigt ist, für die fünfte Ausführungsform übernommen werden. Das Halterungselement 954, welches in 12 gezeigt ist, weist ein Ventilationsloch 954p von der Außenseite zu dem Innenraum hin auf. Eine Mulde 954i zur Anordnung des Filters 785 ist in der Nähe des Ventilationsloches 954p angeordnet. Der Filter 785 ist innerhalb der Mulde 954i zum Schweißen angeordnet. Auf der anderen Seite ist eine äußere Wand 954j in der Nähe der Mulde 954i angeordnet, wobei das Netz 784 an die äußere Wand 954j angeschweißt ist. Diese äußere Wand 954j weist eine äußere Wand 954m auf, welche sich in Umfangsrichtung fortsetzt und weist einen Stufenbereich 954n auf, welcher an einer Innenseite relativ zu der äußeren Wand 954m angeordnet ist und konkaver als die äußere Wand 954m ausgebildet ist. Vorsprünge 954k, welche in Axiallinienrichtung des Ventilationsloches 954p hervorragen, sind auf dem Stufenbereich 954n über den Umfang in einem konstanten Intervall (sechs in dieser Ausführungsform) angeordnet. Das Netz 784 ist an die Vorsprünge 954k angeschweißt und an der äußere Wand 954j angeordnet. Zusätzlich dazu unterscheidet sich das Halterungselement 1054, welches in 13 gezeigt ist, von den hemispharischen Vorsprüngen 854k des Halterungselements 854, welches in 11 gezeigt ist, und weist Vorsprünge 1054k auf, welche sich auf der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche fortsetzten. Dies kann denselben Effekt erreichen wie die fünfte Ausführungsform.
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Des weiteren wurden in der fünften Ausfuhrungsform und den Modifizierungen darin die Halterungselemente 854, 954 und 1054, welche in 11 bis 13 gezeigt sind, für die Gassensoreinheit 600 verwendet. Jedoch können diese Halterungselemente 854, 954 und 1054 für die Gassensoren 1, 2 und 3, wie in der ersten bis dritten Ausführungsformen beschrieben, verwendet werden.
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Die vorliegende Anmeldung offenbart einen Gassensor, umfassend ein Detektionselement, welches einen Detektionsbereich aufweist; eine Metallhülse, welche das Detektionselement derart umgibt, dass der Detektionsbereich einer gemessenen Atmosphäre ausgesetzt ist; einen äußeren Tubus, welcher an der Metallhülse derart befestigt ist, dass eine Hinterendseite des Detektionselements bedeckt ist; und ein Dichtelement, welches innerhalb des äußeren Tubus enthalten ist, wobei das Dichtelement ein Leitungsdrahteinführloch und ein Durchgangsloch, welches in Axialrichtung durchsetzt, aufweist; ein rohrförmiges Halterungselement, welches aus einem Harz gefertigt ist, das einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Dichtelement, wobei das rohrförmige Halterungselement innerhalb des Durchgangsloches gehaltert ist, wobei das rohrförmige Halterungselement ein Ventilationsloch aufweist; und einen Filter, welcher das Ventilationsloch bedeckt, wobei der Filter an das Halterungselement angefügt ist, wobei der Filter Durchsatz von Wasser dadurch verhindert, und wobei der Filter Luftdurchlässigkeit aufweist.
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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2008-225351 , welche am 2. September 2008 eingereicht wurde und von der
japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2008-294959 , welche am 18. November 2008 eingereicht wurde und von der
japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2009-169637 , welche am 20. Juli 2009 eingereicht wurde und deren Offenbarungen durch Bezugnahme in ihrer Vollständigkeit hierin aufgenommen sind.
